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OBRA: VALE
Estimativa de parâmetros geotécnicos
Barragem I de Mina do Feijão
RELATÓRIO: AN-2018-05-2A
Engenheiro Fernando Schnaid
Porto Alegre, Março de 2018.
Página: 2 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Porto Alegre, 19 de Março de 2018
Geoconsultoria A/C Eng. Paulo Abrão
Obra: Barragem I de Mina do Feijão Proprietária: Vale
Estimativa de parâmetros geotécnicos
Barragem I de Mina do Feijão
SUMÁRIO
RESUMO EXECUTIVO
1. Introdução
2. Documentação
3. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Análise Estática
4. Potencial de liquefação
5. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Gatilho de liquefação
6. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Liquefação
7. Conclusões e recomendações
Anexo I: Perfil de piezocone
Anexo II: Nível de água de equilíbrio
Anexo III: Interpretação dos piezocones
Anexo IV: Condições de drenagem
Anexo V: Potencial de liquefação
Anexo VI: Gatilho de liquefação
Anexo VII: Resistência ao cisalhamento liquefeita
Página: 3 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
1. Introdução
Neste Relatório são interpretados os resultados de ensaios de campo e laboratório executados nos rejeitos da Barragem I de Mina do Feijão, de propriedade da VALE,
localizado no Estado de Minas Gerais. É objetivo do trabalho avaliar o potencial de liquefação dos rejeitos à luz da investigação geotécnica e estimar os parâmetros geotécnicos representativos do Estado do material.
2. Documentação
Os documentos disponibilizados pela Contratante e avaliados no desenvolvimento dos trabalhos são relacionados abaixo:
a) Scoot Olson, Geotechnical Engineer. Memorandum Draft, 20/07/2016
b) VL55-RT05 – Auditoria. Barragem I. Relatório Técnico da Auditoria
Extraordinária. Relatório de Inspeção de Segurança Regular. Geoconsultoria.
30/08/2016.
c) Cálculo do risco monetizado para barragens e diques. Barragem I. Nota Técnica.
Discussão sobre os ensaios de campo e laboratório. POTVAL02G2-1-TC-RTE-
0067, 12/01/2017
d) GRC – Gestão de Riscos Geotécnicos. Estudo para Estabilização. Potamos
Engenharia e Geologia. Apresentação Power Point, 11/12/2017
e) Planilhas Excel com dados de ensaios enviadas por e-mail.
Página: 4 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
3. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Análise Estática
A planta de locação dos ensaios avaliados neste trabalho é mostrada na Figura 3.1, sendo as coordenadas dos ensaios listadas na Tabela 3.1. Existem campanhas executadas em 2005 e 20016. Neste trabalho foram contempladas as campanhas de investigação de 2016.
(a) Campanhas de 2005
(b) Campanhas de 2005
Crista EL. 929,5m
08 CPTU
05 Vane Test
Crista EL. 929,5m
29 SPT
25 Amostras Indeformadas
Página: 5 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(c) Campanhas de 2016
Figura 3.1. Planta de locação dos ensaios
Na Campanha de 2005 foram executados 8 ensaios CPTU e 5 ensaios Vane Test. A
coleta de amostras e de ensaios realizada em 2005 contemplou a coleta de 4 blocos
indeformados e 3 amostras indeformadas tipo Osterberg (seis, localizadas na praia de
rejeitos e uma na berma) para a realização de ensaios com corpos de prova
indeformados.
Na Campanha de 2016 foram coletados 4 blocos indeformados (três localizados ao
longo da berma e um localizado na praia) para a realização de ensaios com corpos de
prova indeformados e deformados com diferentes densidades em relação à densidade
seca máxima do ensaio Proctor Normal. A Tabela 3.1 apresenta as amostras, os ensaios
triaxiais realizados e as tensões confinantes utilizadas. A Tabela 3.2 apresenta os
ensaios de campo de campo, que contemplam 9 ensaios CPTU e 3 Vane Test.
Crista EL. 942,0m
06 CPTU
04 amostras indeformadas
09 Sondagens a Trado
Página: 6 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Tabela Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no
documento..1 Quantidade de amostras coletadas e ensaios triaxiais realizados –
Campanha 2016.
Tabela Erro! Nenhum texto com o estilo especificado foi encontrado no documento..2
Investigações de Campo – Campanha 2016.
3.1 Ensaios de laboratório
Ensaios triaxiais CKoU foram executados em amostras indeformadas moldadas de blocos coletados em camadas superficiais do material de praia.
Os resultados de ensaios triaxiais adensados na linha K0 e cisalhados em condições não
drenadas (CK0U) são resumidos na Figura 3.1, na qual são observadas as variações de tensões
cisalhantes com a deformação axial específica.
Identificação das amostras
Amostras Indeformadas Ensaio tipo
Amostras Deformadas Ensaio Tipo
CK0U CIU CIU CIU
79% do PN CIU
83% do PN
ID Furo Localização
σc'v / k σ'c (kPa)
50 kPa /0,46 100 kPa /0,46 200 kPa /0,55
400 kPa /0,49
50/100 200/400
50/200 400/800
100/300 800
100/300 800
9940 PI 01 Berma El. 900 m 1 1
1 1
9942 PI 01A Berma El. 900 m
9943 PI 02 Berma El. 900 m
9944 PI 02A Berma El. 900 m
1 1 1
9945 PI 03 Berma El. 900 m
1 1
9946 PI 03A Berma El. 900 m
1
10017 PI 04 Reservatório El.
940 m 1 1 1
CPTU Localização VANE TEST Localização
CPTU-2 Berma El.900 VT-16-11 Berma El.900
CPTU-3 Praia El. 942 VT-16-12 Berma El.900
CPTU-4 Berma El.900 VT-16-13 Alt. El.904
CPTU-5 Alt. El 929
CPTU-6 Berma El.900
CPTU-7 Berma El.900
CPTU-16-7 Berma El.900
CPTU-16-8 Berma El.900
CPTU-16-9 Alt. El.904
Página: 7 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Figura 3.1 Curvas tensão x deformação dos ensaios CIU (a) ensaio Liq-3804 e (b) ensaio Liq-
3805
Estes ensaios foram analisados e permitiram estabelecer parâmetros característicos dos
rejeitos, expressos em termos de tensões efetivas:
a) Ângulo de atrito interno estado crítico: crit = 34,90
b) Coeficiente angular da linha de estado crítico: =0,15 Índice de compressão
oedométrico Cc=0,15
c) Volume específico sob pressão unitária: =1,0
d) Coeficiente angular da linha de estado crítico: M= 1,42
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 46401 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4642
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
1
2
3
4
5
6
7
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4643
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4641
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4744
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4745
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 5 10 15 20 25
q (k
gf/c
m3
Deformação Axial Específica (%)
Liq - 4756
1 kgf/cm²
2 kgf/cm²
3 kgf/cm²
4 kgf/cm3
Página: 8 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Interpretação destes ensaios segundo Scoot Olson, Memorandum Draft (2016), alguns
ensaios triaxiais mostram comportamento fortemente compressível, com parâmetro
de estado da ordem de 0,2 (Figura 3.4).
Em contrapartida, os ensaios triaxiais CIU não apresentam redução de tensões
cisalhantes pós-pico (strain-softening), que resultam em parâmetro de estado
ligeiramente negativos, característico de solos que não apresentam potencial de
liquefação.
2.2. Ensaios de campo
Os resultados de ensaios de piezocone são utilizados para determinação estratigráfica
dos perfis de rejeitos da Barragem I de Minas do Feijão. Um perfil característico é
apresentado na Figura 3.5, na qual é possível observar um material cujas
características variam com a profundidade, caracterizando materiais arenosos, siltosos
e eventualmente argilosos. Na camada argilosos valores de resistência à penetração
são da ordem de 300kPa, representativos de argilas compressíveis. Os perfis de todos
os piezocone são apresentados no Anexo I.
Perm.
Su/σ'c c'(kPa) ф' (o) k x 10-3 cm/s
undeformed
specimen PI01 1.3-1.5 81.1 0.84-0.66 5.5 29.6 1.42
undeformed
specimen PI02A 1.2-1.5 104.3 4.76-1.45 28.0 38.8 1.11
undeformed
specimen PI03A 1.2-1.5 107.5 6.74-1.62 85.5 37.6 1.04
undeformed
specimen PI01 1.3-1.5 81.1 0.5 32
undeformed
specimen PI02A 1.2-1.5 104.3 0.5 37
undeformed
specimen PI03A 1.2-1.5 107.3 4.5 38
Conventional Triaxial Test
Triaxial with rupture by additional poropressure
Type ID Depth (m)γd /γd
max (%)
Triaxial CIUsat
Página: 9 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Figura 3.5 Perfil característico de ensaio de pieozocone (CPTU5 – campanha 2016)
Os ensaios de piezocone possibilitam também avaliar as condições de drenagem do
depósito e estimar as propriedades de comportamento necessárias à análise de
estabilidade da barragem em condições de carregamento estático.
A interpretação de um ensaio típico de piezocone é apresentada na Figura 3.6, incluindo os valores de resistência não-drenada su e ângulo de atrito interno ´.
No ensaio, as condições de drenagem variam ao longo da profundidade. Neste local o lençol freático é encontrado na profundidade em torno de 10m. Acima do freático a
resistência à penetração é relacionada ao ângulo de atrito interno do solo (´). Abaixo da linha freática, ocorre geração de excesso de poro pressão (u2) durante a cravação do piezocone caracterizando comportamento essencialmente não-drenado. Subjacente a esta camada, a cravação ocorre novamente em condições predominantemente drenadas.
Importante notar que a poro pressão de equilíbrio situa-se abaixo da linha freática, indicando que há drenagem de fundo no reservatório. Análise detalhada é mostrada no Anexo II. Neste anexo são apresentados todos os perfis de piezocone utilizado neste trabalho, sendo que para cada perfil é plotado o excesso de poro pressão gerado durante a cravação do piezocone (u2), o perfil de poro pressão hidrostático apresentado nos relatórios de sondagem recebidos e aqui denominados de (uo) e o perfil de poro pressão de equilíbrio (uequi). Todos estes valores são plotados contra a profundidade. Para facilitar o entendimento, na obtenção das poro-pressões de equilíbrio são apresentados alguns resultados de ensaios de dissipação.
Destaca-se que foi adotado no presente trabalho, em todas as análises, a poro pressão de equilíbrio. Esta consideração tem impacto direto e importante em todas as análises efetuadas doravante.
Página: 10 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Adicionalmente, após a inspeção dos resultados de ensaio de laboratório, foi adotado em toda a interpretação o peso específico do rejeito do minério de ferro como sendo de 23 kN/m3.
No Anexo III são apresentados resultados e interpretação de todos os ensaios de piezocone.
Figura 3.6 Interpretação dos ensaios de piezocone, incluindo parâmetros característicos de projeto para análises de estabilidade em condições estáticas (CPTU 6/2016).
Quanto aos parâmetros, na camada superior a resistência ao cisalhamento é
representada pelo ângulo de atrito interno (´) do rejeito, estimado a partir da
equação (Mayne, 2006):
𝜙′ = 𝑎𝑟𝑐𝑡𝑎𝑛[0,1 + 0,38 ∙ 𝑙𝑜𝑔(𝑞𝑡 𝜎𝑣𝑜′⁄ )] [2.1]
Entre as profundidades de 16m a 26m estima-se a resistência ao cisalhamento não-
drenada, calculada em função da resistência à penetração qt:
ke
tu
N
uqS
)( 2−= [2.2]
sendo NKT=18 (calibrado em relação aos ensaios de palheta). Conforme descrito na
sequencia, pode ter havido drenagem parcial durante a penetração e, neste caso, a
resistência não corresponde a condição não drenada. Apesar disto o termo Su é
adotado genericamente em todas as comparações.
Adicionalmente, são apresentados os resultados de ensaios de palheta (Figura 3.7),
tanto para resistência de pico como para resistência amolgada. Valores de Su/´vo=0,31
Página: 11 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
são obtidos para resistência de pico e Su/´vo=0,04 para resistência amolgada. Se descartados os valores discrepantes, de resistência elevada, é obtida uma envoltória
mais conservadora de Su/´vo=0,25.
As medidas de torque do ensaio de palheta devem, no entanto, ser avaliadas criticamente pois os valores são influenciados por amolgamento e pela velocidade de cisalhamento. Em princípio todos os ensaios de palheta refletem condições drenadas, sendo que alguns ensaios foram inclusive executados acima do lençol freático.
Figura 3.7 Ensaios de palheta
Condições de drenagem
Os ensaios de dissipação realizados durante as fases de interrupção da cravação do
piezocone permitem definir a posição do nível de equilíbrio do lençol freático (nem
sempre coincidente com a linha hidrostática), além de estimar o coeficiente de
adensamento horizontal Ch (e.g. Houlsby e Teh, 1992)
Na formulação foi adotado um valor médio de índice de rigidez Ir de 200 e 300, RR/CR
= 0.15 e Kh/kv = 1.
Os resultados de Ch são mostradas no Anexo IV, juntamente com os valores de
velocidade normalizada (𝑉 =𝑣∙𝑑
𝐶𝑣). Em muitos casos os valores de V são inferiores a 10,
indicando haver provável influência de drenagem parcial durante a cravação dos piezocones. Nestes casos, a resistência ao cisalhamento não-drenada obtida é ligeiramente sobre-estimada.
4. Potencial de liquefação
O potencial de liquefação pode ser avaliado a partir de diferentes métodos de análise,
considerando os resultados de ensaios de piezocone e de cone-sísmico (Plewes, 1992;
Davis 1999, Robertson, 2009; Schnaid, 2009). Todos os métodos são baseados no
conceito de parâmetro de estado , sendo o valor de ψ=-0.05 adotado como limite
seguro para identificar materiais com potencial de liquefação. Cabe salientar que todos
os métodos acima descritos, com exceção de Schnaid (2009), foram desenvolvidos com
base em bancos essencialmente constituídos de solos granulares de origem
sedimentar e não para rejeitos.
No método de Plewes (1992) o valor de é estimado com base na resistência à penetração, poro pressão e atrito mobilizado na luva:
Página: 12 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
( )
( )9.1133.1
2.106.3
1ln
−
+
−
=F
F
BqQ
Gráficos de caracterização desenvolvidos por Davis (1999) e Robertson (2009), ambos
baseados no Parâmetro de Estado , são adotados na tentativa de classificar materiais
de comportamento contrátil e dilatante.
Um exemplo de aplicação é mostrado para o CPTU 1, realizado na campanha de 2016.
No Anexo V são apresentados os resultados de todas as análises.
(a) Método de Plewes (1992)
(a)
(b) Método de Davies (1999)
(c)
(c ) Método de Robertson (2009)
Figura 4.1 Previsão de potencial de colapso (CPTU 1, campanha de 2016)
Um método alternativo consiste na interpretação de ensaios de cone sísmico,
caracterizando o rejeito a partir do módulo de cisalhamento a pequenas deformações
(G0) e da resistência à penetração (qt),
Fig. 4.2 Caracterização do rejeito (Schnaid, 2009)
Uma avaliação cuidadosa destes gráficos permite concluir que:
Página: 13 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
a) As análises são em geral convergentes, mostrando materiais contráteis (>0)
que apresentam potencial de liquefação e materiais dilatantes (<0) que não
são susceptíveis à liquefação.
b) A observação cuidadosa das informações provenientes da Figura 4.1 indica que
os valores de >0 são observados predominantemente em solos mais finos,
argilo-siltosos, que por princípio não são susceptíveis à liquefação. No método
de Plewes (1992) positivo está relacionado a Ic entre 3,0 e 3,5. Nos métodos
de Davis (1999) e Robertson (2009) os maiores valores de ocorrem em solos
com baixos valores de Q e altos valores de fs.
c) No método de Schnaid (2009), baseado no cone-sísmico, os materiais mostram-
se predominantemente não-plásticos e neste caso mais sensíveis a liquefação.
As condições da barragem variam espacialmente, alternando estratos contráteis e
dilatantes. É necessário, portanto, desenvolver um modelo da Barragem de Forquilha,
geométrica e fisicamente consistente, para avaliar as condições de estabilidade,
separando os extratos de acordo com seu comportamento mecânico.
5. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Gatilho de liquefação
Para verificação do “gatilho” de liquefação podem ser realizadas análises expressas em
termos de tensões efetivas ou em termos de tensões totais.
Análises realizadas em termos de tensões efetivas utilizam modelos tipo Cam-Clay, são
mais rigorosas, e tem como parâmetros constitutivos M, , , associados a uma lei
constitutiva para descrever a geração de poro pressões.
No Brasil, as análises são em geral realizadas com base em tensões totais, para as quais
é necessário estimar resistência ao cisalhamento, 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑). Assim, quando o solo
apresenta características contráteis o método consiste na avaliação da possibilidade
das tensões cisalhantes estáticas excederem a resistência ao cisalhamento, 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑),
mobilizada nas camadas susceptíveis à liquefação.
Não há método consagrado para determinar 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑), sendo recomendável
comparar resultados de ensaios de campo e de laboratório. A resistência não drenada
pode ser determinada em compressão triaxial, cisalhamento e extensão triaxial. Ladd e
Foott (1974) sugeriram que a resistência ao cisalhamento não drenada ao longo de
uma superfície de ruptura deve ser determinada por diversos ensaios de laboratório,
para obter uma melhor representação das condições de carga em diferentes áreas da
superfície de deslizamento, na modelagem da resistência ao cisalhamento e
deformação do solo ao longo da superfície de deslizamento.
Página: 14 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
A resistência não-drenada 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑) calculada a partir dos resultados dos ensaios de
laboratório CIU e CAU resultam em 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ de 0,42 e 0,51, respectivamente.
É comum na prática de engenharia utilizar a resistência à compressão triaxial quando
se considera a estabilidade de taludes, no entanto pode-se argumentar que trajetórias
em cisalhamento representam com mais precisão as condições de cisalhamento ao
longo da superfície de ruptura. Com base no modelo Cam Clay é possível calcular
teoricamente a resistência ao cisalhamento não-drenada na trajetória de cisalhamento
(DSS) a partir do ângulo de atrito interno do solo.
𝑆𝑢/𝑣𝑜′ =
1
2sen′𝑐𝑟𝑖𝑡
Para avaliar a resistência associada ao gatilho de liquefação adota-se como referência
o ângulo de atrito interno no Estado Crítico (34,90) que resulta em uma resistência
normalizada de 0,28.
Quanto aos ensaios de campo, para os ensaios de palheta a resistência normalizada é
de aproximadamente 0,25 (descartando-se os valores mais elevados de torque medido
nas camadas superficiais). Importante notar que a trajetória das palhetas se aproxima
daquela obtida em ensaios DSS.
Um resumo dos valores calculados de resistência normalizada (𝑆𝑢/𝑣𝑜′ ) medidos
nestes ensaios é mostrado na Figura 5.1.
Figura 5.1 Valores de resistência normalizada (𝑆𝑢/𝑣𝑜′ ) para ensaios de laboratório CIU,
CK0U e DSS e ensaios de palheta.
Na análise subsequente, estes valores de resistência normalizada, são comparados às
estimativas de resistência obtidas de resistência obtidas dos ensaios de piezocone.
Duas abordagens são adotadas: Método Convencional (usando fator de capacidade de
carga Nkt) e Método Empírico de Olsen.
Nas análises adota-se Nkt=18, valor calibrado pelas resistências mobilizadas nos ensaios
de palheta. No Método de Olsen a resistência 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑) é calculada diretamente de qt,
corrigido pelo nível de tensões.
Exemplo típico de aplicação é mostrado nas Figura 5.2 e 5.3, sendo todos os resultados
resumidos no Anexo VI. Para o exemplo da figura observa-se que o Método de Olsen
produz uma envoltória mínima de resistência que resulta em um valor normalizado de
𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ de 0,23. A resistência calculada por Nkt resulta em padrão de
dispersão, com valores sempre iguais ou superiores a 0,23.
Página: 15 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Figura 5.2 Resistências normalizadas incluindo o Método de Olsen para interpretação
das resistências não-drenadas (yield) dos ensaios de piezocone.
Figura 5.3 Resistências normalizadas incluindo a interpretação das resistências não-
drenadas (yield) dos ensaios de piezocone (Nkt=18)
Todas as análises são resumidas na Tabela 5.1. Desconsiderado o valor dos ensaios
CIU, os valores superiores de torque dos ensaios de palheta e as todos os picos de
resistências dos CPTUs (abordagem conservadora), calcula-se um valor médio de
𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ = 0,28.
Página: 16 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Tabela 5.1 Resistências normalizadas 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′
Tipo Ensaio 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ Observação
Triaxial CAU 0,46
DSS (Cam Clay) 0,29 Valor característico para Análise de Estabilidade
Palheta 0,23 Risco de ensaios drenados Valores superiores excluídos
CPTU (Olsen) 0,23 Valor mínimo (empírico)
CPTU (Nkt=18) 0,23 Valores consideravelmente superiores ao longo da profundidade
Média 0,28 Triaxial CIU desconsiderado (conservador) CPTU (Nkt) desconsiderado (conservador)
As análises de estabilidade devem ser realizadas de acordo com as recomendações de
normas de barragens.
a) Análises de estabilidade estática em condições de operação da barragem
devem resultar em fatores de segurança mínimos de 1,5. Para os rejeitos da
Praia, os parâmetros de resistência a serem adotados são o ângulo de atrito
interno (’ da ordem de 300) e resistência ao cisalhamento não drenada de pico
crescente com a profundidade com 𝑆𝑢/𝑣𝑜′ da ordem de 0,30.
b) Para verificação de avaliação de Gatilho quanto à liquefação, no caso de analise
em termos de tensões totais, recomenda-se adotar resistência ao
cisalhamento, 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ de 0,28 e verificar os Fatores de Segurança
exigidos em Projeto.
c) Complementarmente, realizar análises complementares de gatilho para valores
mínimos 𝑆𝑢(𝑦𝑖𝑒𝑙𝑑)/𝑣𝑜′ de 0,23. Os fatores de segurança para condições
extremas devem ser superiores à unidade.
Atenção deve ser dada a distribuição espacial dos rejeitos na Barragem de Forquilha III,
identificando materiais contráteis e dilatantes. Esta representação espacial é
fundamental à precisão dos fatores de segurança a serem estabelecidos nas análises
de estabilidade.
Página: 17 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
6. Parâmetros de resistência ao cisalhamento: Liquefação
A resistência ao cisalhamento não drenada liquefeita normalizada é calculada a partir das formulações de Olsen e Stark (2002) e Robertson (2009).
Os resultados são apresentados no Anexo VII.
Na Figura 6.1 é mostrado um resultado típico das estimativas de resistência liquefeita obtida pelo piezocone. Os valores pode ser comparados à resistência última dos ensaios triaxiais CK0U e à resistência amolgadas dos ensaios de palheta.
Os valores de 𝑆𝑢(𝑙𝑖𝑞)/𝑣𝑜′ variam na faixa entre 0,05 e 0,10, exibindo picos de maior
resistência.
Figura 6.1 Resistência normalizada pós-liquefação
Página: 18 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Página: 19 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo I: Perfil de piezocone
Página: 20 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 1 Anexo I – Perfil CPTu 02.
Fig. 2 Anexo I- Perfil CPTu 03.
Página: 21 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 3 Anexo I- Perfil CPTu 04 – 2016.
Fig. 4 Anexo I- Perfil CPTu 05 – 2016.
Página: 22 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 5 Anexo I- Perfil CPTu 06.
Fig. 6 Anexo I- Perfil CPTu 07.
Página: 23 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 7 Anexo I- Perfil CPTu 08.
Fig. 8 Anexo I- Perfil CPTu 09.
Página: 24 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 9 Anexo I- Perfil CPTu 010.
Página: 25 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo II: Nível de água de equilíbrio
Fig. 1 Anexo II - Poro pressões CPTu 01 – 2016.
Fig. 2 Anexo II- Poro pressões CPTu 02 – 2016.
Fig. 3 Anexo II- Poro pressões CPTu 03 – 2016.
Fig. 4 Anexo II- Poro pressões CPTu 04 – 2016.
Fig. 5 Anexo II- Poro pressões CPTu 01 – 2015.
Página: 26 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 6 Anexo II- Poro pressões CPTu 02 – 2015.
Anexo III: interpretação dos piezocones
Página: 27 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo IV: Condições de drenagem
Página: 28 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Condições de drenagem do ensaio CPTU – Ir = 200
Página: 29 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Condições de drenagem do ensaio CPTU – Ir = 300
Página: 30 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Condições de drenagem do ensaio CPTU – Ir = 400
Página: 31 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Condições de drenagem a partir do criterio de velocidade Normalizada V
Página: 32 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Condições de drenagem a partir do criterio de velocidade normalizada V (V > 10:
não drenado)
Página: 33 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo V: Potencial de liquefação
Página: 34 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(a) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 1 Anexo V – Previsão de Potencial de colapso CPTu 02.
Página: 35 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(a) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 2 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 03.
Página: 36 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(b) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 3 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 04.
Página: 37 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(c) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 4 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 05.
Página: 38 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(d) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 5 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 06.
Página: 39 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(e) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 6 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 07.
Página: 40 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(f) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 7 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 08.
Página: 41 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(g) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 8 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 09.
Página: 42 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
(h) Método de Plewes (1992)
(b)Método de Davies (1999) (c) Método de Robertson (2009)
Fig. 9 Anexo V – Potencial de liquefação CPTu 10.
Página: 43 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Contração / expansão volumétrica a partir de Go/qc
Fig. 1 cptu 03
Fig. 2 cptu 04
Página: 44 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 3 cptu 05
Fig. 4 cptu 07
Página: 45 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 5 cptu 16-08
Página: 46 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo VI: Gatilho de liquefação
Página: 47 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 1 Anexo VI – Gatilho de liquefação CPTu 01 – 2016.
Página: 48 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 2 Anexo VI- Gatilho de liquefação CPTu 02 – 2016.
Página: 49 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 3 Anexo VI- Gatilho de liquefação CPTu 03 – 2016.
Página: 50 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 4 Anexo VI- Gatilho de liquefação CPTu 04 – 2016.
Página: 51 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 5 Anexo VI- Gatilho de liquefação CPTu 01 – 2015.
Página: 52 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 6 Anexo VI- Gatilho de liquefação CPTu 02 – 2015.
Página: 53 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Anexo VII: Resistência ao cisalhamento liquefeita
Página: 54 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 1 Anexo VII – Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 02.
Página: 55 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 2 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 03.
Página: 56 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 3 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 04.
Página: 57 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 4 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 05.
Página: 58 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 5 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 06.
Página: 59 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 6 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 07.
Página: 60 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 7 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 08.
Página: 61 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 8 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 09.
Página: 62 Analysis. AN-2018-5A Ref. Forquilha III
Fig. 9 Anexo VII- Resistência ao cisalhamento liquefeita CPTu 10.